CN104135192B - 输出双路差分电压信号的差分控制器 - Google Patents

Abstract

本发明输出双路差分电压信号的差分控制器属于两个电动机工作状态的、有差额的两路电流反馈性的对该两个电动机进行差别化工作控制的差分控制器。包括第一模块对用于控制的原始输入信号电流控制信号IA和电流控制信号IB进行数值比较处理，第二模块用已设定的模型函数对第一模块的数据进行模型函数处理，第三模块对模型函数处理成电压控制信号输出并分配给被控制的电器。优点：能对模拟双路电流信号进行数字化模型函数处理，对该双路电流信号要控制的两个被控物进行差别化控制，差别化控制的内容就是事先设定的模型函数处理。解决了两个模拟信号直接控制两个模拟电器，只有一种控制方式，不能按人的需要调整控制方式的缺点。

Description

输出双路差分电压信号的差分控制器

技术领域

本发明属于控制两个电动机匹配工作的控制器，特别是代表两个电动机工作状态的、有差额的两路反馈电流对该两个电动机进行差别化工作控制的差分控制器。

背景技术

湖南晟通科技集团有限公司 申请的中国专利201210011641.8提出了一种双轮毂电机驱动系统自适应平衡转向控制方法，但没有提供电子差速专用处理器的技术设计。

湖南晟通科技集团有限公司申请的中国专利201110358020.2一种双轮毂电机电子差速与调速集中控制器，但没有电子差速模块的具体设计。

株式会社日立制作所01122460.6 本文公开了一种变速器,其包括用于将一驱动源的能量分配给许多差速机构的机构;分别与所述许多差速机构相连的许多马达;和用于结合从所述许多差速机构输出的能量的机构。但没有电子差速模块的具体设计。

成都联腾动力控制技术有限公司申请的中国专利201210399458.X 公开了一种有电子差速功能的双电机控制器，但没有电子差速模块的具体设计。

株式会社岛野申请的中国专利03123625.1自行车自动换挡控制装置等多项中国专利，都是机械控制变速的方法，不是电子控制变速。

发明内容

本发明的目的是提供能将双路有差值电流信号对两个强电控制器直接输出有差异的模拟信号，对该两个强电控制器进行信号差异分配的差分控制器，并且是提供有具体差分技术方案的差分控制器。

本发明的结构是：

输出双路差分电压信号的差分控制器，其特征在于：包括依次相连的三个模块；

第一模块对用于控制的原始输入信号电流控制信号IA和电流控制信号IB进行数值比较处理，第二模块用已设定的模型函数对第一模块的数据进行模型函数处理，第三模块对模型函数处理后分配给被控制的电器。

第一模块：电流数值比较器9的两个输入端分别连接电流控制信号IA和电流控制信号IB；IA和IB分别都是输入电流数值比较器9的原始控制电流信号；电流数值比较器9的两个输出端分别连接IA＞IB差分模型数据处理器7和IA＜IB差分模型数据处理器8。

其作用是：电流数值比较器9把输入的双路连续变化的电流控制信号IA、电流控制信号IB变为一组差数值的数字信号，和取得IA＞IB或IA＜IB的两种向量信号的某一种，电流数值比较器9将该差数值的数字信号、IA、IB和IA＞IB向量信号传输给差分模型数据处理器7，或电流数值比较器9将该差数值的数字信号、IA、IB和IA＜IB向量信号传输给差分模型数据处理器8；差数值的数字信号以下简称为数字信号。

电流数值比较器9就是用IA减IB，其差值的正或负作为向量，差值的绝对值作为数字信号，所以数字信号只是一个值，是标量。这便于在数字信号值相同，向量不同，也可以获得不同的控制模型输出，使控制模型更能适应被控制物的需要。

IA和IB是用于控制两个目标电器，如电动机，或用于控制两个强电控制器的两个电流控制信号；数字信号是电流数值比较器9对IA、IB进行减法算术处理的差值，所以数字信号作为标量可进入后续的函数数值计算处理。电流控制信号IA和IB不仅可以有大小变化，还可以方向变化，但数字信号只有大小变化。

第二模块：IA＞IB差分模型数据处理器7分别连接电流数值比较器9和模型函数储存器11；并且IA＜IB差分模型数据处理器8也分别连接电流数值比较器9和模型函数储存器11。

其作用是：

当IA＞IB时，启动IA＞IB差分模型数据处理器7，用电流数值比较器9的数字信号数据、与该数字信号对应的IA数据、电流数值比较器9的IA＞IB向量信号数据，代入模型函数储存器11中储存的与该数字信号和该向量信号匹配的函数中进行运算处理；并且用电流数值比较器9的数字信号数据、与该数字信号数据对应的IB数据、电流数值比较器9的IA＞IB向量信号数据，代入模型函数储存器11中储存的与该数字信号和该向量信号匹配的函数中进行运算处理；获得与IA和IB分别对应的两个控制用的IA＞IB型双组控制数据，即获得IA＞IB的IA控制数据y IAn，和IA＞IB的IB控制数据y IBn，y IAn和y IBn是后续模块将要使用的数据；y IAn和y IBn其函数形式为。

y IAn = f（IA＞IB向量，数字信号n，IAn）；

y IBn = f（IA＞IB向量，数字信号n，IBn）。

上述这两个为一组的公式中，数字信号n等于IA减IB的绝对值。

数字信号n和IA对应控制电流信号值IAn；数字信号n和IB对应控制电流信号值IBn。

或者，当IA＜IB时，启动IA＜IB差分模型数据处理器8，用电流数值比较器9的数字信号数据、与该数字信号对应的IA数据、电流数值比较器9的IA＜IB向量信号数据，代入模型函数储存器11中储存的与该数字信号和该向量信号匹配的函数中进行运算处理；并且用电流数值比较器9的数字信号数据、与该数字信号数据对应的IB数据、电流数值比较器9的IA＜IB向量信号数据，代入模型函数储存器11中储存的与该数字信号和该向量信号匹配的函数中进行运算处理；获得与IA和IB分别对应的两个控制用的IA＜IB型双组控制数据，即获得IA＜IB的IA控制数据y IAn，和IA＜IB的IB控制数据y IBn，y IAn和y IBn是后续模块将要使用的数据；y IAn和y IBn其函数形式为。

y IAn = f（IA＜IB向量，数字信号n，IAn）；

y IBn =f（IA＜IB向量，数字信号n，IBn）。

上述这两个为一组的公式中，数字信号n等于IA减IB的绝对值。

数字信号n和IA对应控制电流信号值IAn；数字信号n和IB对应控制电流信号值IBn；IAn和IBn是计算值，是数字信号。

上述模型函数可以在相同向量和数字信号值，不同IA和IB时，获得不同的一组控制信号y IAn和y IBn。如 IAn=10和 IBn=5，数字信号=5；与 IAn-1=20和 IBn-1=15，数字信号=5这两组原电流信号所获得的控制模型不相同，这可以把控制模型更准确的表示IA和IB的需求。在函数y IAn中，数字信号隐含有IBn内容，IBn又不参加模型函数计算，使其更容易建立模型函数，或模型函数比较简单；而如果不用数字信号，直接用IA、IB很不易建立模型函数，建立的模型函数很复杂。同理，在函数y IBn中，数字信号隐含有IAn内容，是为简化建立模型函数而引出的方法。

第三模块：数据分配器10的输入端分别与IA＞IB差分模型数据处理器7和IA＜IB差分模型数据处理器8连接，数据分配器10的输出端与数模转换器16连接，数模转换器16的输出端分别与强电控制器A和强电控制器B连接；实现差分控制器对强电控制器A和强电控制器B控制的目的。

其作用是：数据分配器10把IA＞IB差分模型数据处理器7输入的成组控制数据y IAn和y IBn分别分配给强电控制器A和强电控制器B，或者IA＜IB差分模型数据处理器8输入的成组控制数据y IAn和y IBn分别分配给强电控制器A和强电控制器B，即y IAn分配给强电控制器A，则y IBn分配给强电控制器B；数模转换器16把已经分配好控制对象的数字信号y IAn和y IBn分别进行数模转换，把数字信号转换成强电控制器A和强电控制器B能使用的控制电压信号，最后把这两个控制电压信号传送给对应的两个强电控制器；实现IA和IB通过差分控制器对强电控制器A和强电控制器B进行规定模型函数的差分控制。

由于不同的电控制器A和强电控制器B，要求不同电压范围的控制电压信号，数模转换器16就是根据不同的电控制器A和强电控制器B，把数字信号转换成强电控制器A和强电控制器B能使用的控制电压信号。所以数模转换器16不可少。

本发明的优点：本发明能对模拟双路电流信号进行数字化模型函数处理，对该双路电流信号要控制的两个被控物进行差别化控制，差别化控制的内容就是事先设定的模型函数处理。也就是本发明能对双路模拟信号进行模型函数处理成有差别化的双路分别独立的电压控制信号输出，即能对双路模拟信号加入数字化模型函数内容，对两个模拟电器进行分别独立的控制，也称差分控制。

在相同的原双路控制电流相同的情况下，只要改变设定的数字化模型函数，就可获得多种人为设定的不同控制信号输出，解决了两个模拟信号直接控制两个模拟电器，只有一种控制方式，不能按人的需要调整控制方式的缺点。

附图说明

图1、本发明的差分控制器各部件的连接关系和信号流向示意图；

图中，1是差分控制器、7是IA＞IB差分模型数据处理器、8 是IA＜IB差分模型数据处理器、9是电流数值比较器、10是数据分配器、11是模型函数储存器、16是数模转换器。

具体实施方式

实施例1、输出双路差分电压信号的差分控制器

如图1，输出双路差分电压信号的差分控制器包括依次相连的三个模块；

第一模块对用于控制的原始输入信号电流控制信号IA和电流控制信号IB进行数值比较处理，第二模块用已设定的模型函数对第一模块的数据进行模型函数处理，第三模块对模型函数处理后分配给被控制的电器。

第一模块：电流数值比较器9的两个输入端分别连接电流控制信号IA和电流控制信号IB；IA和IB分别都是输入电流数值比较器9的原始控制电流信号；电流数值比较器9的两个输出端分别连接IA＞IB差分模型数据处理器7和IA＜IB差分模型数据处理器8。

其作用是：电流数值比较器9把输入的双路连续变化的电流控制信号IA、电流控制信号IB变为一组差数值的数字信号，和取得IA＞IB或IA＜IB的两种向量信号的某一种，电流数值比较器9将该差数值的数字信号、IA、IB和IA＞IB向量信号传输给差分模型数据处理器7，或电流数值比较器9将该差数值的数字信号、IA、IB和IA＜IB向量信号传输给差分模型数据处理器8；差数值的数字信号以下简称为数字信号。

第二模块：IA＞IB差分模型数据处理器7分别连接电流数值比较器9和模型函数储存器11；并且IA＜IB差分模型数据处理器8也分别连接电流数值比较器9和模型函数储存器11。

其作用是：

当IA＞IB时，启动IA＞IB差分模型数据处理器7，用电流数值比较器9的数字信号数据、与该数字信号对应的IA数据、电流数值比较器9的IA＞IB向量信号数据，代入模型函数储存器11中储存的与该数字信号和该向量信号匹配的函数中进行运算处理；并且用电流数值比较器9的数字信号数据、与该数字信号数据对应的IB数据、电流数值比较器9的IA＞IB向量信号数据，代入模型函数储存器11中储存的与该数字信号和该向量信号匹配的函数中进行运算处理；获得与IA和IB分别对应的两个控制用的IA＞IB型双组控制数据，即获得IA＞IB的IA控制数据y IAn，和IA＞IB的IB控制数据y IBn，y IAn和y IBn是后续模块将要使用的数据；y IAn和y IBn其函数形式为：

y IAn = f（IA＞IB向量，数字信号n，IAn）；

y IBn = f（IA＞IB向量，数字信号n，IBn）。

上述这两个为一组的公式中，数字信号n等于IA减IB的绝对值；

数字信号n和IA对应控制电流信号值IAn；数字信号n和IB对应控制电流信号值IBn。

或者，当IA＜IB时，启动IA＜IB差分模型数据处理器8，用电流数值比较器9的数字信号数据、与该数字信号对应的IA数据、电流数值比较器9的IA＜IB向量信号数据，代入模型函数储存器11中储存的与该数字信号和该向量信号匹配的函数中进行运算处理；并且用电流数值比较器9的数字信号数据、与该数字信号数据对应的IB数据、电流数值比较器9的IA＜IB向量信号数据，代入模型函数储存器11中储存的与该数字信号和该向量信号匹配的函数中进行运算处理；获得与IA和IB分别对应的两个控制用的IA＜IB型双组控制数据，即获得IA＜IB的IA控制数据y IAn，和IA＜IB的IB控制数据y IBn，y IAn和y IBn是后续模块将要使用的数据；y IAn和y IBn其函数形式为：

y IAn = f（IA＜IB向量，数字信号n，IAn）；

y IBn =f（IA＜IB向量，数字信号n，IBn）。

上述这两个为一组的公式中，数字信号n等于IA减IB的绝对值。

数字信号n和IA对应控制电流信号值IAn；数字信号n和IB对应控制电流信号值IBn；IAn和IBn是计算值，是数字信号。

第三模块：数据分配器10的输入端分别与IA＞IB差分模型数据处理器7和IA＜IB差分模型数据处理器8连接，数据分配器10的输出端与数模转换器16连接，数模转换器16的输出端分别与强电控制器A和强电控制器B连接；实现差分控制器对强电控制器A和强电控制器B控制的目的。

其作用是：数据分配器10把IA＞IB差分模型数据处理器7输入的成组控制数据y IAn和y IBn分别分配给强电控制器A和强电控制器B，或者IA＜IB差分模型数据处理器8输入的成组控制数据y IAn和y IBn分别分配给强电控制器A和强电控制器B，即y IAn分配给强电控制器A，则y IBn分配给强电控制器B；数模转换器16把已经分配好控制对象的数字信号y IAn和y IBn分别进行数模转换，把数字信号转换成强电控制器A和强电控制器B能使用的控制电压信号，最后把这两个控制电压信号传送给对应的两个强电控制器；实现IA和IB通过差分控制器对强电控制器A和强电控制器B进行规定模型函数的差分控制。

Claims (1)

1.输出双路差分电压信号的差分控制器，其特征在于：包括依次相连的三个模块；

第一模块对用于控制的原始输入信号电流控制信号IA和电流控制信号IB进行数值比较处理，第二模块用已设定的模型函数对第一模块的数据进行模型函数处理，第三模块对模型函数处理后分配给被控制的电器；

第一模块：电流数值比较器（9）的两个输入端分别连接电流控制信号IA和电流控制信号IB；IA和IB分别都是输入电流数值比较器（9）的原始控制电流信号；电流数值比较器（9）的两个输出端分别连接IA＞IB差分模型数据处理器（7）和IA＜IB差分模型数据处理器（8）；

其作用是：电流数值比较器（9）把输入的双路连续变化的电流控制信号IA、电流控制信号IB变为一组差数值的数字信号，和取得IA＞IB或IA＜IB的两种向量信号的某一种，电流数值比较器（9）将该差数值的数字信号、IA、IB和IA＞IB向量信号传输给IA＞IB差分模型数据处理器（7），或电流数值比较器（9）将该差数值的数字信号、IA、IB和IA＜IB向量信号传输给IA＜IB差分模型数据处理器（8）；

第二模块：IA＞IB差分模型数据处理器（7）分别连接电流数值比较器（9）和模型函数储存器（11）；并且IA＜IB差分模型数据处理器（8）也分别连接电流数值比较器（9）和模型函数储存器（11）；

其作用是：

当IA＞IB时，启动IA＞IB差分模型数据处理器（7），用电流数值比较器（9）的差数值的数字信号数据、与该差数值的数字信号对应的IA数据、电流数值比较器（9）的IA＞IB向量信号数据，代入模型函数储存器（11）中储存的与差数值的该数字信号和该IA＞IB向量信号匹配的函数中进行运算处理；并且用电流数值比较器（9）的差数值的数字信号数据、与该差数值的数字信号数据对应的IB数据、电流数值比较器（9）的IA＞IB向量信号数据，代入模型函数储存器（11）中储存的与该差数值的数字信号和该IA＞IB向量信号匹配的函数中进行运算处理；获得与IA和IB分别对应的两个控制用的IA＞IB型双组控制数据，即获得IA＞IB的IA控制数据y IAn，和IA＞IB的IB控制数据y IBn，y IAn和y IBn是后续模块将要使用的数据；y IAn和y IBn其函数形式为：

y IAn = f（IA＞IB向量，数字信号n，IAn）；

y IBn = f（IA＞IB向量，数字信号n，IBn）；

上述这两个为一组的公式中，数字信号n等于IA减IB的绝对值；

数字信号n和IA对应控制电流信号值IAn；数字信号n和IB对应控制电流信号值IBn；

或者，当IA＜IB时，启动IA＜IB差分模型数据处理器（8），用电流数值比较器（9）的差数值的数字信号数据、与该差数值的数字信号对应的IA数据、电流数值比较器（9）的IA＜IB向量信号数据，代入模型函数储存器（11）中储存的与该差数值的数字信号和该IA＜IB向量信号匹配的函数中进行运算处理；并且用电流数值比较器（9）的差数值的数字信号数据、与该差数值的数字信号数据对应的IB数据、电流数值比较器（9）的IA＜IB向量信号数据，代入模型函数储存器（11）中储存的与该差数值的数字信号和该IA＜IB向量信号匹配的函数中进行运算处理；获得与IA和IB分别对应的两个控制用的IA＜IB型双组控制数据，即获得IA＜IB的IA控制数据y IAn，和IA＜IB的IB控制数据y IBn，y IAn和y IBn是后续模块将要使用的数据；y IAn和y IBn其函数形式为：

y IAn = f（IA＜IB向量，数字信号n，IAn）；

y IBn = f（IA＜IB向量，数字信号n，IBn）；

上述这两个为一组的公式中，数字信号n等于IA减IB的绝对值；

数字信号n和IA对应控制电流信号值IAn；数字信号n和IB对应控制电流信号值IBn；IAn和IBn是计算值，是数字信号；

第三模块：数据分配器（10）的输入端分别与IA＞IB差分模型数据处理器（7）和IA＜IB差分模型数据处理器（8）连接，数据分配器（10）的输出端与数模转换器（16）连接，数模转换器（16）的输出端分别与强电控制器A和强电控制器B连接；实现差分控制器对强电控制器A和强电控制器B控制的目的；

其作用是：数据分配器（10）把IA＞IB差分模型数据处理器（7）输入的成组控制数据y IAn和y IBn分别分配给强电控制器A和强电控制器B，或者IA＜IB差分模型数据处理器（8）输入的成组控制数据y IAn和y IBn分别分配给强电控制器A和强电控制器B，即y IAn分配给强电控制器A，则y IBn分配给强电控制器B；数模转换器（16）把已经分配好控制对象的数字信号y IAn和y IBn分别进行数模转换，把数字信号转换成强电控制器A和强电控制器B能使用的控制电压信号，最后把这两个控制电压信号传送给对应的两个强电控制器；实现IA和IB通过差分控制器对强电控制器A和强电控制器B进行规定模型函数的差分控制。